Panneau solaire monocristallin : le guide pratique

Dans un projet photovoltaïque, se pose la question du choix du type de panneaux solaires à installer chez soi. Parmi les modèles envisageables, vous pouvez choisir le panneau solaire monocristallin fabriqué à partir d’une seule cellule de silicium. Ce type de panneau photovoltaïque présente des caractéristiques séduisantes en matière de rendement et de durée de vie en comparaison avec d’autres installations solaires (polycristallin, amorphe ou thermique). Suivez notre guide sur ce type de système de production photovoltaïque : fonctionnement, prix, choix de puissance, aides financières possibles.

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Qu’est-ce qu’un panneau monocristallin ?

Voici les caractéristiques d’une installation solaire à partir de la technologie monocristalline : composition, fonctionnement et rendement.

Une composition unique pour un meilleur apport solaire

Tous les panneaux photovoltaïques (polycristallins ou monocristallins) sont fabriqués à partir de cristaux de silicium. Le silicium est issu de la silice qui est un matériau naturel connu pour ses propriétés de semi-conducteur en électronique. La matière première suit divers processus de fabrication complexe (épuration chimique, montée en température, enrichissement) pour la faire fondre et la transformer en bloc ou lingot de cristaux de silicium.

Dans le cas du panneau solaire monocristallin, la composition des cellules photovoltaïques est issue d’un seul bloc de cristaux de silicium purs :

• Les cellules sont découpées en format carré ou rectangulaire ;
• Puis encapsulées dans une enveloppe d’EVA (Éthylène-Acétate de Vinyle) pour leur protection contre l’humidité et la poussière.

L’ensemble est enfermé dans un châssis en aluminium ou en polycarbonate avec sur les faces :

• Avant, un plateau en verre trempé ;
• Arrière du panneau, un matériau, tel que le tedlar, avec de bonnes propriétés de résistance aux UV, thermique (températures élevées) et chimique.

Le panneau monocristallin a un aspect visuel monochrome de couleur noire ou bleu foncé. La surface des cellules photovoltaïques est structurellement homogène. Cette spécificité permet au panneau monocristallin de capter les rayons du soleil de manière optimale.

Un mode de fonctionnement similaire à tous les panneaux photovoltaïques

Installés sur une toiture, une façade ou un carport de voiture, les panneaux solaires monocristallins captent les radiations issues des rayons du soleil. Les photons des radiations solaires frappent directement la surface vitrée des panneaux. De cette rencontre naît un phénomène physique : l’effet photovoltaïque. Pour le dire simplement, les photons des radiations solaires transmettent leur énergie aux électrons des cellules monocristallines créant ainsi un courant électrique continu.

Le courant continu est ensuite transporté vers un onduleur pour être transformé en courant électrique alternatif. L’électricité verte (issue d’une énergie renouvelable) produite peut être :

• Consommée directement par l’usager (panneau solaire en autoconsommation) ;
• Injectée sur le réseau de distribution (panneau photovoltaïque avec revente totale ou revente du surplus solaire).

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Combien coûte un système solaire monocristallin ?

L'astuce Hellio

Notre offre de panneaux solaires monocristallins est accessible à partir de 6 330 € pour une puissance de 3 kWc (prime à l’autoconsommation incluse).

Le tarif d’une installation solaire monocristalline varie en fonction de multiples critères dont :

• Le modèle de panneau (qualité des composants et des capteurs solaires, etc.) ;
• La puissance de l’installation solaire (nombre de modules à installer) ;
• Le coût de la main d’œuvre de l’installateur ;
• L’éligibilité aux aides à l’installation de panneaux photovoltaïques.

Voici quelques la moyenne des prix de panneaux solaires monocristallins de notre offre solaire :

*Déduction faite de la prime à l’autoconsommation.

Quelles aides pour une centrale solaire monocristalline ?

Plusieurs aides à l’installation au photovoltaïque monocristallin peuvent réduire l’investissement de départ.

• La prime à l’autoconsommation qui est une aide de l’État versée lors d’une installation de panneaux photovoltaïques avec revente du surplus à EDF OA (obligation d’achat). Son montant varie entre 220 €/kWc (puissance ≤ 3 kWc) et 100 €/kWc (puissance supérieure à 36 kWc ≤ 100 kWc) ;
• La TVA à taux réduit de 10 % pour une installation d’une puissance maximale de 3 kWc.

D’autre part, la rentabilité de l’installation photovoltaïque est assurée par les économies d’énergie réalisées à l’usage ainsi que par la revente du surplus ou totale de production solaire à EDF OA ou tout autre fournisseur d’énergie éligible.

Quelles aides pour mon projet de panneaux solaires ?

Quelle puissance choisir pour une installation solaire monocristalline ?

Le dimensionnement de l’installation photovoltaïque est un point essentiel de son rendement et de la rentabilité de votre projet.

L'info Hellio :

La capacité de production solaire d’un panneau varie en fonction du type de panneau (rendement moyen), du nombre, de la puissance, de la zone géographique, du mode d’installation (inclinaison et orientation), la pratique d’un entretien régulier des panneaux.

Le choix de la puissance d’un système solaire monocristallin dépend de multiples critères dont :

• La puissance d’un panneau solaire qui varie en moyenne entre 250 Watt-crête (Wc) et 400 Wc ;
• La surface de toiture disponible sachant qu’un panneau mesure environ 1,7 m².

Avec Hellio, une installation solaire de 3 kWc possède 6 panneaux solaires, d’une puissance de 500 Wc et d’une surface de 2,3 m² chacun !

Pour faire le meilleur choix, il est indispensable d’évaluer ses besoins énergétiques. En moyenne, un kilowatt-crête produit entre 900 à 1400 kWh par an (Engie).

Le panneau solaire monocristallin : les avantages

Une efficacité énergétique élevée

De manière générale, le rendement d’un panneau solaire monocristallin se situe entre 15 et 17 %, voire 24 % pour certaines marques de panneaux. En comparaison, son cousin le panneau polycristallin a un niveau de performance entre 14 et 18 % en moyenne (Engie).

Notez que l’efficacité ou rendement d’un panneau exprime le rapport entre la quantité d’électricité solaire produite et l’énergie solaire reçue. Autrement dit, la quantité d’énergie solaire transformable en électricité solaire.

Fabriqué à partir d’un seul bloc de cellule de silicium, le panneau monocristallin présente une meilleure conduction que le polycristallin. Résultat, il convertit mieux l’énergie solaire qu’il reçoit et produit davantage d’électricité. D’autre part, son rendement élevé est un atout pour les petites surfaces en toiture.

L'info Hellio :

Un panneau monocristallin produit de l’énergie électrique, même par temps maussade (passage de nuages) ! C’est pourquoi, c’est une solution photovoltaïque idéale dans des régions avec un taux d’ensoleillement moyen.

Exprimé en pourcentage, le rendement est donné à titre indicatif par les fabricants de panneaux solaires. Il est calculé dans des conditions de test idéales (exposition au soleil, inclinaison et orientation, etc.). Dans la pratique, plusieurs facteurs peuvent influer sur le rendement d’un panneau solaire dont :

• Le taux d’ensoleillement en fonction de la zone géographique ;
• La technologie utilisée dans la composition desdits panneaux ;
• La puissance de l’installation solaire exprimée en kilowatt-crête (kWc) ;
• L’inclinaison et l’orientation des panneaux ;
• L’état de propreté de la surface vitrée.

La durabilité des panneaux photovoltaïques

En moyenne, la durée de vie d’un panneau solaire monocristallin se situe entre 30 et 35 ans selon la qualité des composants. Cette belle longévité est un atout séduisant pour optimiser la rentabilité de votre projet photovoltaïque.

Notez que l’entretien des panneaux ainsi qu’une maintenance régulière des pièces (onduleur, câbles, etc.) est un gage de durabilité.

Besoin de conseils sur le rendement d’un panneau photovoltaïque ?

Le panneau monocristallin : les inconvénients

Un budget élevé

Un système de production solaire monocristallin est en moyenne plus cher par rapport à un équivalent photovoltaïque polycristallin. En effet, la performance représente un certain investissement.

Le prix d’une installation solaire monocristalline est généralement 20 % plus cher que les polycristallins.

Un poids plus lourd

Du fait d’une composition riche en silicium, les systèmes solaires monocristallins sont plus lourds que d’autres modèles de panneaux. De ce fait, il est vivement recommandé de se faire accompagner par un professionnel pour choisir des panneaux adaptés à l’emplacement de l’installation solaire.

Comparaison du panneau monocristallin VS solutions photovoltaïques ou thermiques

La famille des panneaux photovoltaïques compte d’autres modèles que le monocristallin. Et saviez-vous qu’il est aussi possible de produire de la chaleur avec une installation solaire thermique ?

Voici pour résumer un tableau comparatif des différents types de panneaux solaires et leurs différences avec le monocristallin.

*EDF, MonKitSolaire, Hello Watt.

Panneau monocristallin ou polycristallin : quelles différences ?

Les panneaux photovoltaïques servent à produire de l’électricité gratuite et renouvelable. Selon EDF, ils occupent près de 85 % du marché en France avec une prédominance pour le monocristallin et le polycristallin.

Comme évoqué précédemment, on observe des différences entre le panneau monocristallin et le panneau polycristallin :

• D’abord du point de vue de leur composition, car le polycristallin est issu de plusieurs blocs de silicium purs fondus ensemble contre un seul pour le monocristallin. Visuellement, le polycristallin se distingue par sa couleur bleutée ;
• Ensuite des différences au niveau de l’efficacité énergétique, car le rendement du polycristallin est inférieur à celui du monocristallin (entre 14 à 18 % contre 15 à 24 %) ;
• Enfin, le prix car le modèle monocristallin plus complexe à fabriquer est aussi plus cher que son cousin polycristallin.

Le chiffre Hellio :

84 %

Sur le marché mondial, les installations solaires issues de la technologie du silicium cristallin représentent près de 95 % des parts de marché en 2021 : 84 % monocristallin et 11 % polycristallin (photovoltaïque.info).

Panneau photovoltaïque amorphe

Le panneau solaire amorphe utilise également la technique de fabrication au silicium du monocristallin. À la différence que les cellules photovoltaïques sont constituées de silicium amorphe (mou, souple) et non pas de silicium solide comme pour le monocristallin. Cette particularité physique permet de découper en fines couches les cellules, rendant ainsi la conception pliable et légère.

Toutefois, le panneau photovoltaïque amorphe est aussi moins efficace que le monocristallin ou polycristallin. Plus mince, le panneau comporte en effet moins de silicium. En moyenne, le rendement est estimé entre 6 et 9 % (EDF).

Le panneau solaire thermique

Le panneau solaire thermique convertit l’énergie du soleil pour produire de l’eau chaude sanitaire (ECS). Dans une certaine mesure, il peut être employé pour couvrir une partie des besoins en chauffage de l’habitation. Dans la catégorie des panneaux solaires thermiques, on retrouve le chauffe-eau solaire ou le système solaire combiné.

Notez qu’un panneau solaire thermique n’appartient pas à la famille des systèmes de production photovoltaïque puisqu’il ne permet pas de produire de l’électricité renouvelable. Ce point est à considérer si vos besoins énergétiques concernent en priorité l’alimentation électrique des équipements de la maison.

Le panneau aérovoltaïque ou hybride

L'info Hellio :

Le panneau solaire hybride a une efficacité énergétique supérieure de 5 à 10 % par rapport au rendement moyen d’un panneau solaire standard monocristallin ou polycristallin.

Il s’agit là d’un type de panneau solaire combinant à la fois un panneau photovoltaïque (électricité) et un panneau solaire thermique (chaleur).

Équipé sur sa face avant de capteurs photovoltaïques et à l’arrière de capteurs thermiques, le panneau solaire hybride permet de couvrir une partie des besoins en électricité et en chauffage du logement.

À découvrir aussi : Qu'est ce qu'un panneau solaire plug and play ?

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